Термопластике ојачане дугим влакнима (ЛФРТ) се користе за апликације за бризгање са високим механичким својствима. Иако ЛФРТ технологија може пружити добру чврстоћу, крутост и утјецај, обрада овог материјала игра важну улогу у одређивању начина на који се завршни дио може обавити.
Да би успешно формирали ЛФРТ, неопходно је разумјети неке од њихових јединствених карактеристика. Разумевање разлика између ЛФРТ-а и конвенционално ојачаних термопласта довело је до развоја опреме, дизајна и технологије обраде како би се повећала вредност и потенцијал ЛФРТ-а.
Разлика између ЛФРТ-а и традиционалних сокова, кратких влакана ојачаних стакленим влакнима лежи у дужини влакана. У ЛФРТ, дужина влакна је иста као и дужина пелета. То је зато што се већина ЛФРТ-а производи од стране пултруса, а не мешања са смицима.
У производњи ЛФРТ-а, континуиране ћелије стаклених влакана се прво вуче у матрицу за премазивање и импрегнацију смоле. Након изласка из матрице, континуалне траке су сецкане или пелетизоване, обично сечене до дужине од 10-12мм. Супротно томе, традиционални кратки композитни стаклени влакни садрже само сјебана влакна дужине 3 до 4 мм, а њихова дужина се додатно смањује на типично мање од 2 мм у екструдерима са смицима.
Дуљина влакана у гранулама ЛФРТ помаже у побољшању механичких особина ЛФРТ-а - повећане отпорности на ударе или жилавости, уз истовремено одржавање крутости. Све док се влакна држе у дужини током процеса калупа, формирајуће "унутрашњи скелет" који даје изванредне механичке особине. Међутим, лош процес производње може претворити производе са дугим влакнима у материјале кратког влакна. Ако је дужина влакна компромитована током процеса калупа, није могуће добити потребан ниво перформансе.
У циљу одржавања дужине влакана током процеса лијевања ЛФРТ-а, постоје три важна аспекта који треба размотрити: машину за ињектирање, дизајн дијелова и плесни и услови обраде.
Прво, мере предострожности опреме
Једно питање које се често питају о обради ЛФРТ-а је да ли можемо користити постојећу опрему за бризгање за обликовање ових материјала. У већини случајева, опрема за формирање композитних влакана се такође може користити за формирање ЛФРТ. Иако је типична опрема за ломљење кратких влакана задовољавајућа за већину ЛФРТ делова и производа, неке модификације опреме могу боље помоћи у одржавању дужине влакна.
Универзални завртањ са типичном секцијом "мерења-компресије-мјерења" је врло погодан за овај поступак, а влакно-деструктивно сјечење се може смањити смањењем односа компресије одмерног дијела. Однос компресије сегмента 2: 1 је оптималан за ЛФРТ производе. Употреба специјалних металних легура за производњу вијака, буради и других дијелова није неопходна, јер носивост ЛФРТ није толико велика као традиционална сјечана термопластика ојачана стакленим влакнима.
Други уређај који може имати користи од прегледа дизајна је врх млазнице. Неки термопластични материјали лакше се обрађују помоћу коничног коничног конца млазнице, што ствара висок степен смицања јер се материјал убризгава у шупљину плесни. Међутим, такви савјети за дизне значајно смањују дужину влакана композита дугих влакана. Због тога је препоручљиво користити дизајниран дизајн дизалица / вентила са 100% "слободним протоком" који омогућава дугим влакнима да лако пролазе кроз млазницу у компоненту.
Поред тога, пречник млазнице и рупе за рупе треба имати слободну величину од 5,5 мм (0,250 инча) или више, а нема оштре ивице. Важно је схватити како материјал пролази кроз опрему за убризгавање и да одреди гдје ће смицање разбити влакна.
Друго, делови и дизајн плесни
Добри дијелови и дизајн плесни су такође од помоћи у одржавању дужине ЛФРТ влакна. Елиминисање оштрих углова око дела ивице (укључујући ребра, шефове и друге карактеристике) избјегава непотребно напрезање у обликовани дио и смањује хабање влакана.
Делови морају бити називни зидни дизајн са једнаком дебљином зида. Веће промене у дебљини зида могу довести до неусаглашености паковања и нежељене оријентације влакана у дијелу. Где дебљина мора бити дебљина или тања, избјећи се изненадне промјене у дебљини зида како би се избјегло формирање подручја са високом смицањем које могу оштетити влакна и постати извор концентрације напона. Обично се покушава отворити капија у дебључем зиду и доћи до танке површине, чиме се крај пуњења држи у танком дијелу.
Општи принцип доброг пластичног дизајна указује на то да одржавање дебљине зида од мање од 4 мм (0.160 инча) промовише добар и равномеран проток и смањи могућност понора и празнина. За ЛФРТ једињења, оптимална дебљина зида је обично око 3 мм (0,120 инча), а минимална дебљина је 2 мм (0,080 инча). Када је дебљина зида мања од 2 мм, вероватноћа да се влакна разбијају након уласка у калуп расте.
Дијелови су само један аспект дизајна, а важно је и размотрити како материјал улази у калуп. Када тркачи и капија воде материјал у шупљину, у овим областима може доћи до великог оштећења влакана ако није правилно дизајнирано.
Приликом пројектовања калупа за формирање једињења ЛФРТ, радар са пуним радијусом је оптималан са минималним пречником од 5,5 мм (0,250 инча). Поред целокупног канала, било који други облик канала протока ће имати оштре углове, што ће повећати стрес током процеса формирања и уништити ојачани ефекат стаклених влакана. Прихваћени су системи за грејање са отвореним тркачима.
Минимална дебљина врата треба бити 2мм (0,080ин). Ако је могуће, поставите капију дуж ивице која не омета пролаз материјала у шупљину. Капија на површини дела мора се окренути 90 ° како би се спречило иницирање оштећења влакана и деградирање механичких својстава.
Коначно, обратите пажњу на локацију фузионих линија и како они утичу на подручје гдје дијелови подлежу оптерећењу (или стресу) када се користе. Линија фузије треба премештати на подручје гдје се очекује да ниво напона буде нижи рационалним распоредом капије.
Анализа напуњености рачунара може помоћи у одређивању гдје ће се ове фузионе линије наћи. Структурна анализа коначних елемената (ФЕА) се може користити за упоређивање локације високог стреса и локације линије ушију као што је утврђено у анализи пуњења.
Треба напоменути да су ови дијелови и модели плесни само препоруке. Постоји много примера компонената који имају танке зидове, варијације дебљине зида и фине или фине особине које користе ЛФРТ једињења ради постизања добрих перформанси. Међутим, што је више од ових препорука, више времена и труда је потребно да би се осигурала потпуна корист од технологије дугих влакана.
Треће, услови обраде
Услови обраде су кључ успеха ЛФРТ-а. Све док се користе правилни услови обраде, могуће је користити машину за бризгање за општу намену и правилно обликовани калуп за припрему делова ЛФРТ. Другим ријечима, чак и уз одговарајућу опрему и дизајн плесни, дужине влакана могу пасти ако се користе лоши услови обраде. То захтева разумијевање на који начин влакно ће се сусрести током процеса калупа и идентифицирати подручја која ће узроковати прекомерне стругање влакнима.
Прво, надгледајте повратни притисак. Високи проток притиска уводи велику сијалицу на материјал који ће смањити дужину влакана. С обзиром да се креће од нултог притиска и само га повећава док се вијчак не повуче равномерно током процеса исхране, примјеном притиска од 1,5 до 2,5 бара (20 до 50 пси) обично је довољно да се постигне конзистентно храњење.
Висока брзина завртња такође има негативан утицај. Што брже се завртање ротира, већа је вероватноћа да ће чврсти и неуморни материјал ући у секцију компресије вијка и узроковати оштећења влакана. Слично препорукама за повратни притисак, треба га чувати што брже како би се стабилизовао потребан минимум за попуњавање вијка. Када се формирају ЛФРТ једињења, уобичајене су брзине завртања од 30 до 70 р / мин.
У процесу бризгања, таљење се одвија кроз два фактора који делују заједно: смицање и топлота. Пошто је циљ заштита дужине влакна у ЛФРТ смањењем стрижње, потребно је више топлоте. Према систему смоле, температура пречишћеног ЛФРТ једињења је обично 10-30 ° Ц виша од температуре конвенционалног калупа.
Међутим, пре него што се стално подиже температура барела, обратите пажњу на преокрет расподеле температуре у бачви. Нормално, температура бара се повећава како се материјал креће од бунара до млазнице, али за ЛФРТ препоручује се да температура буде виша на резервоару. Преокрет расподјеле температуре дозвољава гранулама ЛФРТ да се омекшу и растопи пре уласка у одјељак за компресију вијака са високим смицањем, чиме се олакшава задржавање дужине влакна.
